Ultrasonic Astaxanthin ekstraksi untuk hasil yang lebih tinggi
- Astaxanthin adalah antioksidan sangat ampuh yang digunakan dalam obat-obatan dan suplemen gizi.
- Dalam rangka untuk menghasilkan berkualitas tinggi Astaxanthin dari sumber alami seperti alga, kinerja tinggi teknik ekstraksi diperlukan.
- Ekstraksi ultrasonik adalah pengobatan mekanis, yang memberikan hasil tinggi dari Astaxanthin dalam waktu ekstraksi yang sangat singkat.
Sonicators kinerja tinggi untuk ekstrak Astaxanthin berkualitas tinggi
Ekstraksi ultrasonik adalah teknik ekstraksi kinerja tinggi yang menggunakan gelombang ultrasound intens untuk mengekstrak astaxanthin dari sumber alami, seperti mikroalga, krill, atau krustasea. Astaxanthin adalah pigmen karotenoid alami yang dikenal karena sifat antioksidannya yang kuat dan berbagai manfaat kesehatan. Hal ini umumnya digunakan sebagai suplemen makanan dan zat pewarna makanan. Lear bagaimana sonikasi membantu untuk meningkatkan proses ekstraksi astaxanthin Anda!
MultiSonoReactor untuk meningkatkan ekstraksi astaxanthin menggunakan ultrasound daya tinggi
Ultrasonic ekstraksi Astaxanthin dari Mikroalgae
Astaxanthin untuk suplemen diet, yang dikonsumsi oleh manusia dan hewan untuk manfaat kesehatan mereka, Astaxanthin Diperoleh dari makanan laut atau diekstrak dari ganggang H. Pluvialis. Haematococcus Pluvialis adalah mikroalga hijau, yang menghasilkan isi Astaxanthin tinggi ketika kondisi stres diterapkan, misalnya salinitas tinggi, kekurangan nitrogen, suhu tinggi dan cahaya. Dengan hingga 9.2 mg/g Astaxanthin per sel alga (= hingga 3,8% pada berat kering H. Pluvialis), Haematococcus Pluvialis terakumulasi kandungan yang sangat tinggi dari Astaxanthin alami dan oleh karena itu organisme yang disukai untuk produksi Astaxanthin.
Untuk melepaskan astaxanthin dari mikroalga hijau, sel-sel alga harus terganggu. Ultrasonication mapan untuk tujuan gangguan sel, lisis dan isolasi senyawa bioaktif auch sebagai lipid, antioksidan, polifenol dan pigmen alami. Ultrasonik kinerja tinggi menciptakan kekuatan mekanik murni yang mengganggu dinding sel dengan gaya geser dan menyebabkan pelepasan zat bioaktif seperti astaxanthin.
Ultrasonic ekstraksi Astaxanthin dari ragi
Phaffia rhodozyma adalah ragi yang kaya akan astaxanthin. Namun, dinding sel tebal P. rhodozyma, yang terutama terdiri dari glukan dan bertanggung jawab atas kekakuan sel, membuat gangguan sel dan isolasi astaxanthin tugas yang menuntut. Para peneliti (Gogate et al. 2015) menemukan bahwa ekstraksi ultrasonik dalam kombinasi dengan asam laktat mengintensifkan gangguan sel dan membuat ekstraksi astaxanthin dari P. rhodozyma menjadi proses yang lebih hijau dan ramah lingkungan. Mereka menggunakan asam laktat sebagai media untuk gangguan dan etanol sebagai pelarut untuk ekstraksi. Hasil maksimum astaxanthin (90%) diperoleh untuk pendekatan ekstraksi dengan bantuan ultrasound berdasarkan penggunaan asam laktat 3 M, waktu gangguan 15 menit. Ekstraktor ultrasonik yang kuat seperti UIP4000hd (4kW, lihat pic. kiri) dalam kombinasi dengan reaktor flow-through bertekanan memungkinkan untuk generasi kavitasi yang sangat intens. Gaya geser kavitasi mengganggu dinding sel ragi dan mempromosikan perpindahan massa antara interior sel dan pelarut.
- Hasil yang unggul
- Ekstraksi berkecepatan tinggi – dalam hitungan menit
- ekstrak kualitas tinggi – Ringan, tidak termal
- Pelarut hijau (misalnya air/etanol)
- hemat biaya
- Operasi yang mudah dan aman
- Biaya investasi dan operasional yang rendah
- 24/7 operasi di bawah tugas berat
- Metode hijau dan ramah lingkungan
Ultrasonic Astaxanthin ekstraksi – dalam batch atau mode aliran kontinu
Astaxanthin adalah senyawa lipofilik dan dapat dilarutkan dalam pelarut (misalnya 48,0% etanol dalam etil asetat) dan minyak (misalnya minyak kacang kedelai).
Batch: Proses ekstraksi ultrasonik dapat dioperasikan sebagai proses batch sederhana atau sebagai pengobatan inline, di mana media terus-menerus diberi makan melalui reaktor aliran-melalui ultrasonik.
Batch processing adalah prosedur yang mudah, di mana ekstraksi dilakukan banyak oleh banyak. Hielscher Ultrasonics menawarkan ultrasonik prosesor untuk batch kecil untuk besar, yaitu 1L untuk 120L.
Untuk pemrosesan batch 5 hingga 10L, kami merekomendasikan UP400St dengan sonotrode S24d22L2D (lihat pic. Left).
Untuk pemrosesan batch sekitar 120L, kami merekomendasikan Sonicator UIP2000hdT dengan sonotrode RS4d40L4.
Aliran-melalui: Untuk volume yang lebih besar dan ekstraksi komersial berskala penuh, aliran cairan kontinu disalurkan melalui reaktor ultrasonik, di mana bubur pelarut/botani secara intens disonikasi.
Untuk volume sekitar 8L/min., kami merekomendasikan UIP4000hdT dengan sonotrode RS4d40L3 dan pressurizable Flow-Cell FC130L4-3G0
UIP2000hdT (2kW) untuk ekstraksi batch skala besar
Kinerja tinggi Ultrasonicators untuk ekstraksi
Hielscher Ultrasonics mengkhususkan diri dalam pembuatan sonikator kinerja tinggi untuk produksi ekstrak berkualitas tinggi dari tanaman, ragi dan sel. Portofolio produk yang luas dari Hielscher Ultrasonics berkisar dari ultrasonikator laboratorium kecil yang kuat hingga sistem bench-top dan sepenuhnya industri yang kuat, yang memberikan ultrasound intensitas tinggi untuk ekstraksi dan isolasi komponen bioaktif yang efisien seperti astaxanthin, quercetin, kafein, kurkumin, terpenes dll. Semua sonikator digital dari 200W hingga 16.000W menampilkan menu intuitif dengan pengaturan yang dapat diprogram, layar sentuh berwarna untuk pengoperasian yang nyaman, kartu SD terintegrasi untuk perekaman data otomatis, remote control browser, dan banyak lagi fitur yang mudah digunakan. Sonotrodes dan sel aliran (bagian-bagian, yang bersentuhan dengan medium) dapat diautoklaf dan mudah dibersihkan. Semua ultrasonicators kami dibangun untuk operasi 24/7, membutuhkan perawatan yang rendah dan mudah dan aman untuk dioperasikan.
Tampilan warna digital memungkinkan kontrol peralatan ultrasonik yang mudah digunakan. Sistem kami mampu mengirimkan dari amplitudo rendah hingga sangat tinggi. Untuk ekstraksi senyawa kimia seperti astaxanthin, kami menawarkan sonotrodes ultrasonik khusus (juga dikenal sebagai probe ultrasonik atau tanduk) yang dioptimalkan untuk isolasi sensitif zat aktif berkualitas tinggi. Hielscher menawarkan sonotrodes khusus untuk amplitudo tinggi dalam kombinasi dengan sel aliran bertekanan yang mampu menghasilkan gaya geser kavitasi ekstrim, yang mengganggu bahkan sel ragi yang sangat kokoh. Kekokohan peralatan ultrasonik Hielscher memungkinkan untuk operasi 24/7 pada tugas berat dan di lingkungan yang menuntut.
Kontrol yang tepat dari parameter proses ultrasonik memastikan reproduktifitas dan standarisasi proses. Hielscher skala industri, sistem ekstraksi ultrasonik otomatis dirancang untuk kapasitas produksi tinggi ekstrak kualitas unggul, sementara pada saat yang sama mengurangi tenaga kerja, biaya, dan energi.
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- B. Brands and M. Kleinke (2022): Astaxanthin production in Xanthophyllomyces dendrorhous grown in medium containing watery extracts from vegetable residue streams. IOP Conference Series: Earth Environ. Sci. 1034, 2022.
- Chougle, J.A.; Singha, R.S.; Baik, O.-D.(2014): Recovery of Astaxanthin from Paracoccus NBRC 101723 using Ultrasound-Assisted Three Phase Partitioning (UA-TPP). Separation Science and Technology, 49, 2014.
- Gogate et al. (2015): Ultrasound-assisted Intensification of Extraction of Astaxanthin from Phaffia rhodozyma. Indian Chemical Engineer 2015, 57:3-4, 240-255.
- Zou et al. (2013): Response Surface Methodology for Ultrasound-Assisted Extraction of Astaxanthin from Haematococcus pluvialis. Marine Drugs 2013, 11, 1644-1655.
- Farid Chemat, Natacha Rombaut, Anne-Gaëlle Sicaire, Alice Meullemiestre, Anne-Sylvie Fabiano-Tixier, Maryline Abert-Vian (2017): Ultrasound assisted extraction of food and natural products. Mechanisms, techniques, combinations, protocols and applications. A review. Ultrasonics Sonochemistry, Volume 34, 2017. 540-560.
Fakta-fakta yang Patut Diketahui
Sono-ekstraksi
Ekstraksi ultrasonik atau Sono-ekstraksi didasarkan pada prinsip kavitasi akustik.
Ketika gelombang ultrasound intens diterapkan pada sistem cair, akustik kavitasi terjadi, yang merupakan fenomena generasi, pertumbuhan dan akhirnya runtuhnya gelembung vakum (lihat pic. below). Selama propagasi gelombang ultrasound, gelembung vakum berosilasi dan tumbuh sampai mereka mencapai titik ketika mereka tidak dapat menyerap lebih banyak energi. Pada puncak pertumbuhan gelembung mereka runtuh keras, yang menyebabkan efek lokal termal, mekanik, dan kimia. Efek mekanis termasuk tekanan tinggi hingga 1000atm, turbulences, dan gaya geser yang intens. Pasukan tersebut mengganggu dinding sel dan mempromosikan perpindahan massa antara interior sel dan pelarut melepaskan senyawa bioaktif ke dalam cairan di sekitarnya (yaitu pelarut).
Kavitasi akustik, yang dihasilkan oleh intensitas tinggi, ultrasound frekuensi rendah, menciptakan gaya geser yang intens dan perbedaan tekanan dan suhu tinggi yang terjadi secara lokal, yang memberikan dampak yang diperlukan untuk gangguan sel, pencampuran intens, dan perpindahan massa. Gaya geser ultrasonik ini berhasil diterapkan untuk ekstraksi ganja.
Ekstraksi ultrasonik senyawa dari tumbuhan dan jaringan sel telah diteliti dengan baik. Penerapan Gelombang ultrasonik yang sangat intens mempromosikan proses ekstraksi secara signifikan. Selain proses intensifikasi – yang menghasilkan hasil panen yang lebih tinggi dan waktu ekstraksi lebih pendek – degradasi termal dan hilangnya konstituen sensitif suhu dicegah karena sonikasi adalah pengobatan non-termal. Selanjutnya, ekstraksi ultrasonik memiliki investasi yang rendah dan biaya operasional, mengurangi penggunaan pelarut dan/atau memungkinkan untuk penggunaan pelarut yang lebih hijau, yang membuatnya menjadi teknik ekstraksi yang ekonomis dan ramah lingkungan. Metode ekstraksi konvensional outperforming, ekstraksi dibantu ultrasonically (UEA) telah diadopsi dari industri makanan untuk menghasilkan senyawa bioaktif dengan keuntungan ekonomis.
Gelombang ultrasound yang kuat mengganggu matriks sel struktur biologis dan melepaskan senyawa bioaktif. Transfer massa antara bahan tanaman dan pelarut diintensifkan. Karena mekanisme ini, ekstraksi ultrasonik sangat efisien untuk ekstraksi ganja.
astaxanthin
Astaxanthin dibedakan oleh warna merah yang mendalam. Ini adalah pigmen yang larut dalam lemak yang ditemukan dalam ganggang (misalnya Haematococcus Pluvialis, Chlorella zofingiensis, Chlorococcum), ragi (misalnya Phaffia rhodozyma), salmon, trout, krill, udang dan Crayfish. Astaxanthin dianggap Super-antioksidan sejak potensi antioxidative adalah sepuluh sampai dua puluh kali lebih kuat daripada banyak karotenoid lain, seperti beta-karoten, lutein, dan zeaxanthin, dan seratus-kali lebih kuat daripada Alfa-tokoferol (vitamin E ).
Astaxanthin (3, 3 ′-dihydroxy-β, β′-karotene-4, 4 ′-Dione) adalah keto-karotenoid dan milik kelas yang lebih besar dari senyawa kimia yang dikenal sebagai terpenes (sebagai tetraterpenoid), yang terdiri dari lima prekursor karbon, isopentenyl diphosphate, dan dimethylallyl diphosphate. Astaxanthin diklasifikasikan sebagai jenis senyawa karotenoid dengan komponen mengandung oksigen, yaitu hidroksil (-OH) atau keton (C = O), seperti zeaxanthin dan canthaxanthin. Astaxanthin adalah suatu metabolit zeaxanthin dan/atau canthaxanthin, mengandung baik hidroksil dan keton kelompok fungsional. Seperti banyak karotenoid, Astaxanthin adalah pigmen larut lemak dan dibedakan oleh warna merah. Karotenoid termasuk Astaxanthin terkenal dengan kapasitas antioxidative mereka.
Astaxanthin adalah pigmen merah dan alami berasal Mikroalgae air hujan (Haematococcus Pluvialis) dan ragi yang disebut Xanthophyllomyces dendrorhous (juga dikenal sebagai Phaffia rhodozyma). Alga mengalami penekanan melalui satu atau kombinasi dari kondisi mulai dari kurangnya nutrisi, peningkatan salinitas, dan sinar matahari yang berlebihan untuk menciptakan Astaxanthin. Spesies yang mengkonsumsi Mikroalgae air tawar yang stres, seperti salmon, ikan trout merah, bream laut merah, Flamingo, krustasea (misalnya udang, krill, kepiting, lobster, Crayfish), mencerminkan pigmentasi warna merah-oranye dalam penampilan mereka.
Sebagai suplemen, Astaxanthin diberikan untuk meningkatkan kesehatan dan penyakit-mengobati efek. Astaxanthin adalah nutraceutical mapan diberikan untuk meningkatkan kesehatan kulit (misalnya mengurangi keriput, kerusakan oleh matahari terbakar dll).
Selanjutnya, Astaxanthin mendapat perhatian meningkat untuk digunakan untuk mengobati penyakit Alzheimer, penyakit Parkinson, cardio-Vascular deaseses, kolesterol tinggi, penyakit hati, berkaitan dengan usia degenerasi makula, dan mencegah kanker.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizers ultrasonik kinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.